探討培養(yǎng)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑

韓　生

中學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求:“中學(xué)科學(xué)課要注重各個(gè)學(xué)科知識(shí)的整合”,“在內(nèi)容的選擇和組織上,要從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),注重創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)科學(xué)的情境,激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲,使學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣”。

實(shí)施中,要達(dá)到上述科學(xué)課的教學(xué)目標(biāo),光靠一個(gè)專業(yè)教師、一門科學(xué)課的課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。中學(xué)階段,就培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)而言,理化課相對(duì)于其他學(xué)科,無(wú)論在時(shí)間的拓展、空間的轉(zhuǎn)移、內(nèi)容的選擇和情景的創(chuàng)設(shè)上,都有著獨(dú)特的、無(wú)可比擬的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在多年的理科教學(xué)中,筆者探索以理科課為切入點(diǎn),以理科實(shí)驗(yàn)為突破點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、提升科學(xué)素養(yǎng)的幾點(diǎn)做法,效果很理想。主要方法如下。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的巧妙選擇

中學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求:科學(xué)課內(nèi)容“要符合學(xué)生的心理特點(diǎn),從學(xué)生身邊熟悉的事物出發(fā),為學(xué)生所喜愛(ài),要圍繞各領(lǐng)域的具體內(nèi)容目標(biāo)設(shè)計(jì)各種形式的探究活動(dòng),從而在科學(xué)方法與能力上給學(xué)生以比較全面的訓(xùn)練”。實(shí)踐證明:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇恰當(dāng),學(xué)生的思路就能被打開,探索科學(xué)的興趣被激發(fā)。

例如“杠桿”一節(jié),如果完全按照課本設(shè)置的內(nèi)容直接做實(shí)驗(yàn),再講授,就顯得平鋪直敘,不易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;為此,筆者在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上做了變動(dòng),采用下列方法:首先演示“桿秤的魔幻稱量法”,先足斤足兩稱出一斤作業(yè)本,然后偷偷地在秤的底盤加磁鐵,讓原來(lái)一斤的作業(yè)本,稱重時(shí)變成多于一斤;再把標(biāo)準(zhǔn)秤砣偷換成大秤砣,稱重時(shí)變成少于一斤……這樣一來(lái),學(xué)生馬上就產(chǎn)生疑問(wèn)和興趣,對(duì)杠桿的科學(xué)原理產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。

2 實(shí)驗(yàn)器材的巧妙替代

在研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律中,因?qū)嶒?yàn)本身的特殊或因?qū)嶒?yàn)器材等限制,不可以或很難直接揭示其本質(zhì),而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來(lái)替代,這樣不僅能順利得出結(jié)論,而且容易被學(xué)生接受和理解。實(shí)踐證明:變“洋為土”,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握科學(xué)的研究方法,使學(xué)生感受到理科知識(shí)不是那么高深莫測(cè),理科實(shí)驗(yàn)人人都可以做,往往會(huì)收到事半功倍的效果。

例如用醫(yī)用拔罐器代替抽氣機(jī)做“真空實(shí)驗(yàn)”,用手機(jī)代替鬧鐘做“聲音是由振動(dòng)物體產(chǎn)生”的實(shí)驗(yàn),用粉筆對(duì)接代替鉛柱做“分子間作用力實(shí)驗(yàn)”等。實(shí)踐證明,利用替代法做實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):實(shí)驗(yàn)工具簡(jiǎn)單易找,實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)效果清晰明顯 。新課程教材中規(guī)定的一些實(shí)驗(yàn)難做,實(shí)際操作中,不一定非要用書上規(guī)定的器材做,只要想辦法,都可以找出替代品——“土器材”來(lái)完成。

3 實(shí)驗(yàn)時(shí)間的巧妙拓展

中學(xué)階段,一堂課只有45分鐘的時(shí)間,下課鈴響,意味著本節(jié)課的課堂內(nèi)教學(xué)活動(dòng)終結(jié)。但理科教材中設(shè)計(jì)的許多科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)并不能因鈴響而結(jié)束,還需要大量的時(shí)間來(lái)繼續(xù)研究。因此,課堂教學(xué)過(guò)程中,尤其是一節(jié)課臨近結(jié)束時(shí),要巧妙地設(shè)置“伏筆”,延續(xù)科學(xué)知識(shí)的探究,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索科學(xué)知識(shí)的動(dòng)力。讓課堂45分鐘的時(shí)間內(nèi)不可能解決的疑問(wèn)從時(shí)間上拓展,激發(fā)學(xué)生的長(zhǎng)久求知欲,主動(dòng)進(jìn)行課后探索。

例如講授“沖量與動(dòng)量”知識(shí)點(diǎn),為了讓學(xué)生更深刻理解和運(yùn)用力與作用時(shí)間、質(zhì)量與速度變化量的關(guān)系原理,下課前,筆者布置了課后思考實(shí)驗(yàn):做“蒼蠅拍打蒼蠅實(shí)驗(yàn)”體驗(yàn),思考“蚊蠅、鳥類為什么會(huì)被高速奔馳的汽車撞得粉身碎骨?”“俄羅斯的衛(wèi)星碎片為什么會(huì)把美國(guó)的衛(wèi)星撞毀?”讓學(xué)生根據(jù)教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外思考、閱讀、做小實(shí)驗(yàn),寫出自己的見解和聯(lián)想。通過(guò)這些活動(dòng),不僅對(duì)課堂教學(xué)做了有力的充實(shí),同時(shí)也鞏固課堂教學(xué)的科學(xué)概念,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神也打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 實(shí)驗(yàn)空間的巧妙轉(zhuǎn)移

理化課研究的許多內(nèi)容是生活中常見的自然事物和自然現(xiàn)象,理科知識(shí)的傳授,不應(yīng)把學(xué)生局限在教室這個(gè)狹小的空間,應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生,利用閑暇時(shí)間,走出教室外,走進(jìn)學(xué)科學(xué)、用科學(xué)、大有作為的廣闊天地。在實(shí)際理科課堂教學(xué)中,由于空間條件的限制,某些實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)不可以、也不能在課堂上進(jìn)行,只有通過(guò)課外空間來(lái)探究完成。

例如學(xué)習(xí)光現(xiàn)象的知識(shí)后,可以布置學(xué)生課后測(cè)量學(xué)校旗桿的高度,學(xué)生能想到多種測(cè)量旗桿高度的方法:如有利用影子進(jìn)行測(cè)量的,有用平面鏡進(jìn)行測(cè)量的,還有用照相機(jī)進(jìn)行測(cè)量的等;其中,應(yīng)用的理科知識(shí)很多:涉及長(zhǎng)度的測(cè)量、光的直線傳播、光的反射、凸透鏡成像等。通過(guò)本次空間轉(zhuǎn)換做實(shí)驗(yàn),學(xué)生既鞏固相關(guān)的理科知識(shí),又對(duì)課堂教學(xué)起到補(bǔ)充的作用。

綜上所述,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、提升學(xué)生素養(yǎng)方法還有很多,關(guān)鍵是各學(xué)科教師有沒(méi)有認(rèn)識(shí)到科學(xué)課的重要意義,有沒(méi)有把科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和各個(gè)學(xué)科的課堂教學(xué)活動(dòng)看做是一個(gè)有機(jī)的整體。如果各科教師像關(guān)注自己專業(yè)的課堂教學(xué)一樣關(guān)注學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng),就能更好地引領(lǐng)學(xué)生在各科教學(xué)中進(jìn)行有目的的、系統(tǒng)的、持久的“科學(xué)觀察”“科學(xué)實(shí)驗(yàn)”, 積累豐富的感性認(rèn)識(shí),達(dá)到進(jìn)一步提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、服務(wù)于社會(huì)的最終目的。

(作者單位:山東省榮成市崖頭鎮(zhèn)第26中學(xué))